El agua es una de las razones principales gracias a las cuales existe la vida en nuestro planeta, y además es empleada para diversas actividades de nuestro día a día. No solamente para la alimentación, sino que también nos permite obtener energía y electricidad.
La energía obtenida del agua es una de las formas de aprovechamiento energético más antiguas que existen: desde hace miles de años ya se usaba para los molinos o en las ferrerías, por ejemplo, gracias a la energía potencial cinética del agua.
Los ríos y los arroyos se forman gracias al agua de lluvia, así como a la nieve que se acumula en montañas y que con el aumento de las temperaturas se derrite. Esto crea corrientes en movimiento que transportan consigo grandes cantidades de energía que se puede aprovechar para la obtención de electricidad.
Esta forma de obtención de electricidad se denomina energía hidráulica.
Tabla de contenidos
¿Qué es la energía hidráulica?
La energía hidráulica es un tipo de energía renovable y sostenible que se obtiene a partir del agua en movimiento de los ríos o de las caídas de los embalses y presas, que según su altura producirá más energía o menos. Se trata de la energía renovable más importante en la obtención de electricidad, y supone un 7% del consumo mundial de energía primaria.
Esta electricidad se obtiene en las centrales hidroeléctricas, y se hace mediante un sencillo mecanismo: la fuerza del agua empuja las cuchillas de una turbina, haciendo que estas giren y accionen un generador de electricidad.
No debemos confundir este tipo de energía con otras en las que el agua juega también un papel importante, como son la energía mareomotriz y la undimotriz. La primera de ellas aprovecha los movimientos de las mareas para la obtención de electricidad a partir de unas turbinas, mientras que la segunda lo hace de la fuerza de las olas, con el viento como un factor fundamental.
El agua es el único recurso renovable que se puede almacenar de forma natural y durante periodos largos, en este caso en embalses, para su posterior utilización. Gracias a esto, es posible satisfacer la demanda cuando se producen picos elevados de la misma.
¿Cuándo empezó a usarse la energía hidráulica para obtener electricidad?
Esto se comenzó a desarrollar durante el siglo XIX, y más concretamente en el año 1880, cuando se construyó en Gran Bretaña la primera central hidroeléctrica con el fin de transformar la energía del agua en electricidad. A nuestro país no tardó mucho en llegar, pues ya en 1901 se comenzaron a construir las dos primeras centrales hidroeléctricas en España. La primera de ellas en el Duero (Zamora), denominada El Porvenir, y la segunda en la Cuenca Hidrográfica del Ebro Zaragoza), bautizada el Molino de San Carlos.
Es más común encontrar centrales de este tipo en países en los que el potencial hidráulico es mayor, entre otros factores gracias a los abundantes caudales de sus ríos y arroyos. En zonas donde esto no se cumple, es común que haya periodos de sequía en los que las centrales hidroeléctricas no trabajarán a su 100%.
Obtención de electricidad en las centrales hidráulicas
Las centrales hidroeléctricas se construyen con el objetivo principal de aprovechar al máximo la energía del agua para transformarla en electricidad por medio de unas turbinas hidráulicas. Y esto, ¿cómo se consigue?
Principalmente, gracias a las diferencias de altura que hay en los saltos del agua. El agua de un río se encauza en un circuito de la central hidráulica en el que va cogiendo velocidad hasta llegar a ese salto, que según su altura conseguirá una mayor o menor energía cinética de la masa de agua. Al caer por este desnivel, el agua acciona unas turbinas que transforman la energía cinética del agua en mecánica para hacer funcionar un generador que, finalmente, la transformará en electricidad.
El agua empleada en este proceso, tras cumplir su función, es conducida de nuevo al río. Como vemos, esto supone una fuente de energía totalmente renovable y sostenible.
Según su funcionamiento, pueden existir diferentes tipos de centrales hidroeléctricas.
Centrales de agua fluyente
Este tipo de centrales se encuentran en la parte de menor cota de un río y aprovechan el caudal del mismo, reconduciéndolo hasta las turbinas que accionan el generador. Las centrales de agua fluyente se denominan también mini-hidráulicas debido a que no poseen una gran capacidad energética, ni son capaces de almacenar el agua, puesto que están en continuos funcionamiento.
Debido a esto, la energía eléctrica producida por estas centrales es irregular y con una potencia menor a 10MW, por lo que no se adapta a la demanda de la misma.
Centrales de regulación
Las instalaciones hidráulicas de regulación son las que todos conocemos como centrales de presas. Estas son capaces de almacenar grandes cantidades de agua en sus embalses, por lo que se pueden adaptar a las necesidades de demanda eléctrica. Estas centrales se construyen a la margen de las presas, y por medio de los saltos y de unas canalizaciones, permiten que el agua accione las turbinas (que se encuentran en la zona más baja) para generar electricidad.
Según la altura del salto del agua hay de tres tipos: de baja presión, con alturas menores de 20 metros; de media presión, cuando la altura está entre 20 y 200 metros; y de alta presión, con una altura del salto superior a los 200 metros.
Centrales reversibles o de bombeo
Dentro de las centrales de regulación podemos encontrar también las centrales de bombeo, que tienen la característica de que pueden bombear el agua hasta un embalse a más altura, por lo que además de generar electricidad, son también capaces de almacenar esa energía eléctrica.
Usos de la energía hidráulica
Como hemos visto, el uso más común de la energía hidráulica es la obtención de electricidad por medio de las centrales hidroeléctricas, siendo el tipo de fuente renovable que más se utiliza para este fin. Esta electricidad se dirige normalmente a la red eléctrica general para su uso común. En algunos casos de industrias o fábricas que poseen un elevado consumo de electricidad, es cada vez más común ver que tienen centrales mini-hidráulicas propias.
Pero no solamente se emplea la energía del agua para generar electricidad, sino que también es habitual encontrar pequeñas centrales hidráulicas para labores de riego en cultivos o para el abastecimiento humano.
Una fuente de energía alternativa y limpia
La materia prima de la energía hidráulica es el agua, por lo que supone que durante el proceso de transformación en electricidad no se generan contaminantes ni residuos peligrosos para el medio ambiente. Además, como ya se ha mencionado, es un recurso que se puede volver a utilizar, es renovable y almacenable, lo que permite abastecer los picos de demanda que se pudieran producir.
El agua, a diferencia de otras fuentes renovables como el viento o el sol, no es intermitente, por lo que las centrales hidroeléctricas están en continuo funcionamiento. Aunque en este sentido, hay que tener en cuenta que en algunas zonas se pueden producir épocas de sequía en las que el rendimiento será menor.
A pesar de que la construcción de las plantas hidráulicas puede suponer choques para los espacios en los que se ubican, las presas ayudan a prevenir inundaciones, además de a una mejor gestión del agua potable y de la destinada a riegos de cosechas.
Aunque son muchos los beneficios que nos aporta la energía hidráulica, los costes de construcción de las instalaciones hidroeléctricas y su difícil localización hacen que no se haga un mayor empleo de esta energía procedente del agua.
